Stand OKSTRA 1.011: aus Sicht der Softwarehäuser im Bereich Straßenentwurf, die an der Modellierung des OKSTRA mitarbeiten, wird die aktuelle OKSTRA-Version 1.011 den praktischen Anforderungen gerecht.

Dynamisches Querprofil: Das Prototyping des dynamischen Querprofils zeigt, dass der eingeschlagene Weg der Querschnittsmodellierung mittels Fachobjekten der richtige ist. Das wird durch die Live-Präsentation der Ergebnisse des Prototyping unterstrichen.

Bewertung und weitere Schritte: Die vorliegenden Ergebnisse des Prototyping unterstreichen, dass das dynamische Querprofil gut geeignet ist, um in allen Phasen des Straßenentwurfs bis einschließlich zum Vorentwurf verwendet zu werden. Um auch die Anforderungen für die nächsten Planungsphasen zu erfüllen, müssen weitere Bausteine modelliert und erprobt werden. Auch die mit Version 1.011 eingeführten topografischen Fachobjekte bringen mehr Qualität für den OKSTRA. Die Modellierung weiterer topografischer Fachobjekte wird in der vor uns liegenden Zeit neben der Weiterentwicklung des dynamischen Querprofils ein wichtiges Thema für die beteiligten Softwarehäuser sein.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

OKSTRA 1.011 in Entwurfssystemen - Möglichkeiten und Anwendungshinweise

Mit der aktuellen Version 1.011 des OKSTRA sind die in der Praxis aufgetauchten Unstimmigkeiten vorheriger Versionen behoben. So ist der OKSTRA in der vorliegenden Fassung aus Sicht der beteiligten Softwarehäuser im bereich Straßenentwurf heute gut geeignet, um Entwurfsdaten systemübergreifend zu transportieren. Insbesondere sind die Schwierigkeiten im Umfeld von Fahrbahnbreiten und Querneigungen gelöst; alle beteiligten Softwarehäuser bieten heute die Möglichkeit, über das Datenmodell „Deckenbuch“ Straßenquerschnitte auszutauschen. So ist sichergestellt, dass das empfangende System den Zusammenhang zwischen den verschiedenen Spuren, wie er im erstellenden System hergestellt wurde, nachvollziehen kann.

Auch in Zusammenhang mit Texten konnten die Interpretationsdifferenzen bezüglich RTF-Formatierungen durch eine verbesserte Modellierung beseitigt werden.

Die neu formulierten Böschungen sowie die Verwendung der aus dem Bereich Ökologie zur Bestandserfassung übernommenen Bäume bringen ebenfalls einen erheblich verbesserten Umgang mit den jeweiligen Daten. Auf einige weitere Detailverbesserungen gehe ich hier nicht näher ein; sie sind den Migrationshionweisen auf der OKSTRA- homepage zu entnehmen.

Mit der Einführung topografischer Fachobjekte zunächst für Bäume, Böschungen, Gebäude, Zäune, Mauern und Gehölze (Buschwerk) ebenfalls zur OKSTRA-Version 1.011 wird unter anderem erreicht, dass die sehr lang geratene Liste der Fachobjekte jetzt etwas gekürzt werden kann. Damit wird es für alle Beteiligten - Softwarehäuser, Behörden und Ingenieurbüros - etwas leichter, damit umzugehen. Gleichzeitig meine Bitte an die Betreuungsgruppe: eine einfache Überarbeitung der Fachbedeutungsliste mit dem Ziel, Redundanzen zu entfernen und, wo mit gutem Willen möglich, zu harmonisieren, wäre angesagt.

Aus Sicht der Entwurfssystemhersteller werden sicher zwei Themen im Vordergrund der zukünftigen Arbeit stehen: neben der Erweiterung des Bausteinkatalogs zum dynamischen Querprofil wird der Bereich der topografischen Fachobjekte wird noch weiter auszubauen sein. Momentan wird über Kanalisation diskutiert. Ebenfalls sind weitere Arbeiten am dynamischen Querprofil erforderlich, damit es auch über den Vorentwurf hinaus eingesetzt werden kann. Wichtig ist dann aber auch, dass der OKSTRA die Stabilität, die er bisher gezeigt hat, weiter erhält und ausbaut. So wächst unter allen (potentiellen) Nutzern das Vertrauen, und der OKSTRA wird sich im Entwurfsbereich immer mehr als ein fachlicher Standard zum Datenaustausch zwischen den beteiligten Entwurfssystemen etablieren.

Voraussetzung dafür, dass das auch in Zukunft klappt, ist neben der Arbeit der Entwurfssystemhersteller in der Expertengruppe und der Arbeit der Pflegestelle, dass die Anwender stets mit der aktuellsten vom jeweiligen Softwarehersteller bereitgestellten Programmversion arbeiten und sich an den aktuellen Katalog der Fachbedeutungen halten.

Schließlich hat die Entwicklung des OKSTRA gezeigt, dass die Software-Hersteller von Entwurfssystemen bei allem Wettbewerb doch fachlich gut zusammenarbeiten können. So ist auch die Grundlage der Präsentation zum dynamischen Querprofil unser gemeinsames Werk.

Reif zur Anwendung: das bausteinbasierte dynamische Querprofil - Stand der Entwicklung, Möglichkeiten und Grenzen

Stand des Prototyping

Im Bereich „Entwurf“ des OKSTRA® wurde das Konzept „Fachliche Modellierung“ für das „Dynamische Querprofil“ entwickelt. Darin wird ein „Fachliches Baustein-Modell“ (FBM) und ein „Fachliches Katalog-Modell“ (FKM) für die Querprofile beschrieben.

Beide Modelle erlauben es dem Anwender Querprofile ohne Verlust ihrer fachlichen Bedeutung auszutauschen.

Auf der Basis des Konzeptes „Fachliche Modellierung“ haben die Software-Häuser AKG Software Consulting GmbH, Obermeyer Planen + Beraten GmbH, RIB Software AG, IB&T Ingenieurbüro Basedow & Tornow GmbH einen Baustein-Katalog (=FKM) für den Bereich des Vorentwurfs im Bereich Tiefbau entwickelt.

Das Ergebnis dieser Arbeit, es sind insgesamt 13 Querprofil-Bausteine, decken den fachbezogenen Datenaustausch von Querprofilen im Vorentwurf ab. Diese Arbeit bildet gleichzeitig den Abschluss des „Dynamischen Querprofils“ für den Vorentwurf. Auf dieser Grundlage kann eine Implementierung der Bausteine in die verschiedenen Fachanwendungen erfolgen.

Das Prototyping wurde auf einbahnige Straßenquerschnitte begrenzt.

Entworfene Katalogbausteine (FKM)

Es wurden folgende Bausteine beschrieben, welche innerhalb eines Querschnitts dessen unterschiedliche Fachbestandteile repäsentieren.

Kategorie Schichtaufbau

Tabelle in PDF

Kategorie Oberflächenbaustein

Tabelle in PDF

Kategorie Grunderwerb

Tabelle in PDF

Möglichkeiten und Grenzen

Wie bereits erwähnt besteht die Aufgabe eines dynamischen Querprofils im Datenaustausch zwischen Entwurfssystemen ohne Verlust der fachlichen Bedeutung der Bestandteile eines Querschnitts. Entwurfssysteme behalten in aller Regel ihre Benutzerführung bzw. Bearbeitungsphilosophie. Sie müssen allerdings in die Lage versetzt werden ein dynamisches Querprofil entsprechend zu übernehmen bzw. auszugeben. Dies ist oft mit nicht unerheblichen Aufwendungen verbunden. Innerhalb der jeweiligen Entwurfssysteme kann dann eine fachliche Weiterbearbeitung der Querprofile stattfinden, z.B. eine Böschung durch eine Stützmauer ausgetauscht werden.

Der gesamte Bereich eines Querprofils muss bei der Datenübergabe lückenlos durch Bausteine beschrieben sein. Löcher in der Bausteinsequenz sind nicht zulässig. Unterschiedliche Querprofile an unterschiedlichen Stationen entlang einer Achse sind zulässig.

Die Bausteine des FKM sind aufgrund der Fokussierung auf den Vorentwurf bewusst einfach gehalten. Sie finden daher überall Anwendung, wo es auf eine schnelle Lösung mit nicht zu tiefem Detaillierungsgrad ankommt. Bei einer Erhöhung der Ansprüche an das dynamische Querprofil, z.B. um Anforderungen von Abrechnern zu genügen, wird man sehr schnell an eine Grenze kommen, ab der die Bausteine entweder extrem komplex werden müssten oder für die jeweilige Aufgabe schlichtweg nicht geeignet sind. In so einem Falle greift dann das oben kurz erwähnte FBM, welches zusätzlich zum fachlichen Aufbau eines Querschnitts bzw. der daraus bestehenden Bausteine die Berechnungslogik mit überträgt. Auf das FBM wird an dieser Stelle nicht weiter eingegangen.

Es muss hier festgestellt werden, dass es zwischen dynamischen und statischen Querprofilen grundsätzlich gewisse Toleranzen geben kann. Da dynamische Querprofile im jeweiligen Entwurfssystem jeweils neu berechnet werden, kann nicht ausgeschlossen werden, dass neu berechnete Querprofile geringe Unterschiede, vornehmlich in geometrisch anspruchsvollen bzw. grenzwertigen Situationen, aufweisen. Maßgebend ist deshalb im Zweifelsfall das statische Querprofil, welches die Geometrie exakt beschreibt.

Fazit

Die im Rahmen des Prototypings entstandenen Katalogbausteine sind in der Lage die an Querprofile im Rahmen des Vorentwurfs gestellten Anforderungen ohne Verlust fachlicher Information zwischen Entwurfssystemen zu transportieren. Sie stellen damit ein Novum in der Weitergabe von Querprofildaten und eine weitere wichtige Komponente im Bereich „Entwurf“ des OKSTRA® dar.

Präsentation

Präsentation 1:

Ein Beispielprojekt einer einbahnigen Straße wird im Programmsystem Vestra vorgestellt. Es enthält eine Achse mit Gradiente sowie die Festlegung der Fahrbahnbreiten und Querneigungen für eine zwei Fahrspuren ohne Mittelstreifen. Die Querschnittsdefinition enthält folgende Objekte: Bankett, Einschnittsmulde, Böschung mit Ausrundung, Lärmschutzwall und Dammfußgraben (jeweils mit Oberbodenauftrag). Der Schichtaufbau beinhaltet Deck-, Binder-, Trag- und Frostschutzschicht. Der seitliche Abschluss wird jeweils durch eine Frostschutzschulter und Füllmassen bewerkstelligt.

Über die im Programm intergrierte OKSTRA-Schnittstelle wird nun eine CTE-Datei mit allen relevanten Planungsdaten erzeugt. Zur Kontrolle werden auch statische Querprofile im Abstand von 20 Metern ausgegeben.

Präsentation 2:

Die CTE-Datei wird nun im Programmsystem ProVI importiert. Die Visualisierung der übernommenen Daten zeigt, dass alle Entwurfselement korrekt übernommen wurden und nun in der ProVI-eigenen Programmlogik weiterbearbeitet werden können. Es werden nun einige Veränderungen an den Daten vorgenommen: Änderung der Querneigung, Änderung der Dicke der Frostschutzschicht, Einbau einer Stützmauer in einem Bereich.

Abschließend werden die Daten wieder in eine CTE-Datei exportiert.

Die veränderten Daten werden wieder in Vestra übernommen. Die gemachten Änderungen sind nun auch im Ausgangssystem sichtbar.

Mit den gezeigten Bausteinen können bereits eine ganze Reihe von Fällen (auch über die Vorplanung hinaus) abgedeckt werden. Im Vergleich zu den bisherigen Austauschmöglichkeiten (statische Profillinien) stellt diese Entwicklung einen Quantensprung dar. Das dynamische Querprofil wird daher Bestandteil der nächsten OKSTRA- Version werden! Anschließend soll der Bausteinkatalog weiter ausgebaut werden!